Ferrosilikoonnitriid lämmastiku ja räni kandjana
Ferrosilikoonnitriid on ferrosulam, mille põhifaas on räninitriid (Si3N4), millele lisandub vaba raud ja vähesel määral muid komponente. Seda tarnitakse terasetehastele ja tulekindlate materjalide tootjatele määrdunud-valge või pruuni materjalina: tulekindlate materjalide jaoks mõeldud pulber ja terase tootmiseks mõeldud granuleeritud toode. Kuna see tarnib lämmastikku ja räni ühe lisamisega, kasutatakse seda spetsiaalses terasevalu, veevaba auku savis ja teras{5}}rafineeritud armatuuri tootmisel.
Ferrosilikoonnitriidi lisamine sulaterasele teeb kaks tööd korraga. Sellega kaasas olev lämmastik lahustub sulatis ja sadestub hiljem peente nitriidiosakestena, räni aga toimib tugeva deoksüdeerijana, ühinedes lahustunud hapnikuga ja vähendades sulatise hapnikukoormust. Lahusesse jääv räni aitab seejärel kaasa tahke -lahuse tugevdamisele.
Lämmastiku mõju tahkestumisele ja lõppomadustele
Teravilja rafineerimine:lämmastik ühineb tugevate nitriidimoodustajatega, tekitades peeneid, hajutatud nitriidiosakesi, mis kinnitavad tahkumise ja kuumutamise ajal terade piire.
Tugevus:peen dispersioon suurendab saagikust ja tõmbetugevust, mistõttu kasutatakse lämmastiku sulamist kuumvaltsitud{0}}ribivarraste (nt HRB400) ja spetsiaalsete teraste puhul.
Roomamiskindlus:kuna nitriidid sadestuvad terade piiridel, suurendavad nad ka kõrgel-temperatuuril-tera tugevust ja parandavad roomamist.
Pinna kõvenemine:teraspinna nitreerimine suurendab kõvadust ja kulumiskindlust ning parandab korrosioonikindlust, kuigi ainult jääklämmastiku mõju korrosioonikindlusele on tagasihoidlik.
Vananemise oht:pehme terase jääklämmastik, mida ei kontrollita, võib põhjustada deformatsiooni vananemist ja rabedust, seega tuleb lämmastiku lisamine sobitada toodetava kvaliteediga.
Räni mõju terase kvaliteedile
Räni lahustub nii ferriidis kui ka austeniidis ning on terasetootjale üks tõhusamaid{0}}tahkelahuse tugevdajaid. Selle tugevdav toime on teisel kohal pärast fosforit ja on tugevam kui mangaanil, niklil, kroomil, volframil, molübdeenil või vanaadiumil võrdsete lisandite korral.
Räni muudab ka füüsikalisi omadusi viisil, mis on oluline elektriteraste jaoks: see alandab tihedust, soojusjuhtivust ja elektrijuhtivust, soodustab ferriidi tera jämestumist, vähendab sundjõudu ja magnetilise hüstereesi kadu ning suurendab läbilaskvust nõrkades magnetväljades. Kompromiss-on magnetilise induktsiooni vähendamine tugevates väljades. Kuna räni on tugev desoksüdeerija, vähendab see ka lahustunud hapniku ja lämmastiku põhjustatud magnetilist vananemisefekti.
Tüüpilised spetsifikatsiooni parameetrid
| Parameeter | Tüüpiline kaubanduslik valik | Miks see on oluline |
|---|---|---|
| Lämmastiku sisaldus | 15% kuni 30% | Määrab lämmastiku sisendi terase tonni kohta ja lisamise suuruse |
| Räni sisaldus | 45% kuni 55% | Kontrollib deoksüdatsioonivõimet ja kindlat{0}}lahust tugevdavat panust |
| Peamine faas | Si3N4 vaba triikrauaga | Määrab lahustumiskäitumise sulatis |
| Granulomeetria, terase tootmine | 0-3 mm, 1-10 mm, 10-50 mm | Mõjutab lahustumiskiirust ja taastumist |
| Granulomeetria, tulekindel | Pulber, sealhulgas 10-100 mm tükk eritööde jaoks | Reguleerib voodri pakkimist ja paagutamist |
| Välimus | Val{0}}valge kuni pruun pulber; tuhm-valge teraline | Klassi ja oksüdatsiooniastme visuaalne kontroll |
Lämmastikusisaldus ja osakeste suuruse jaotus on kaks parameetrit, mis kõige tugevamalt kontrollivad vahukulbi taastumist. Jäme lisand lahustub aeglasemalt ja annab väiksema, kuid prognoositavama taastumise, samas kui peen materjal lahustub kiiremini, kuid on rohkem altid kaduma räbuga ja oksüdeerumisele sulamispinnal.
Rakenduse märkused terasetootjatele ja tulekindlate materjalide tootjatele
Terasetööstuses lisatakse ferrosilikoonnitriidi tavaliselt koputamise ajal või kulpi, et lämmastik jõuaks enne valamist lahustuda. Lisamiskiirus määratakse pigem klassi lämmastiku sihttaseme kui kindla retsepti järgi, sest lämmastiku taaskasutamine sõltub terase koostisest, temperatuurist, räbu praktikast ja muude nitriidimoodustajate olemasolust.
Tulekindlates materjalides kasutatakse ferrosilikoonnitriidi veevabas taphole savis ja magneesiumoksiid{0}}põhistes valumaterjalides, kus selle kõrge -temperatuuri stabiilsus ja reaktsioonikäitumine maatriksiga reguleerivad töövoodri omadusi. Granuleeritud toode on eelistatud, kui on vaja kontrollitud lämmastiku vabanemist.
Elementide sisu igas terasetootmislisandis peab olema rangelt kontrollitud. Nii ala--- kui ka liigne -lämmastiku lisamine muudavad tasakaalu tugevuse ja sitkuse vahel, nii et tehase praktika peaks siduma ferrosilikoonnitriidi laengu kontrollitud lämmastiku sihtmärgi ja rutiinse tooteanalüüsiga.
Korduma kippuvad küsimused
K: Milleks ferrosilikoonnitriidi kasutatakse?
Seda kasutatakse lämmastiku- ja ränikandjana terase tootmisel ning toorainena tulekindlates materjalides, sealhulgas veevabas taphole savis ja magneesium{0}}põhistes valumaterjalides.
K: Milline on ferrosilikoonnitriidi lämmastiku mõju sulaterasele?
Lämmastik lahustub sulatis ja sadestub peente nitriididena, rafineerides terasid ja suurendades tugevust, kõrgel -temperatuuril terade-piirtugevust ja kulumiskindlust.
K: Kas ferrosilikoonnitriid toimib deoksüdeerijana?
Jah. Ränisisaldus reageerib sulaterase lahustunud hapnikuga ja eemaldab liigse hapniku, mis vähendab ka hapnikuga seotud{1}}magnetilist vananemist elektriterastes.
K: Millised terased saavad ferrosilikoonnitriidist kõige rohkem kasu?
Tera{0}}rafineeritud armatuurvarras, nagu HRB400, räni-orienteeritud elektriteras, mida kasutatakse nende magnetiliste omaduste tõttu, ja spetsiaalsed terased, mille kontrollitud lämmastikusisaldus parandab tugevust ja sitkust.
K: Mis suuruses ferrosilikoonnitriidi on saadaval?
Teraseklassid tarnitakse tavaliselt graanulitena suurusega 0-3 mm, 1-10 mm ja 10-50 mm, samas kui tulekindlaid sorte tarnitakse pulbri või tükkidena, sealhulgas 10-100 mm materjali eritööde jaoks.
K: Kas liiga palju ferrosilikoonnitriidi võib terase kvaliteeti kahjustada?
Jah. Kontrollimatu jääklämmastik pehmes terases võib põhjustada deformatsiooni vananemist ja rabedust, seetõttu tuleb lisamine sobitada klassi lämmastiku sihtväärtusega.
K: Mis vahe on tulekindlal ja terasest valmistatud ferrosilikoonnitriidil?
Tulekindlat sorti tarnitakse määrdunud{0}}valge või pruuni pulbrina savi ja valatavate süsteemide jaoks, samas kui terasetootmise kvaliteet on määrdunud-valge granuleeritud toode, mis on loodud kiireks ja kontrollitud lämmastiku kogumiseks kulbisse.